水力学典型例题2
《水力学》练习题1—6
水力学习题1一、单项选择题1.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( )A.3.75×10-9Pa·sB.2.4×10-3Pa·sC.2.4×105Pa·sD.2.4×109Pa·s2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是A.1-1断面和2-2断面B.2-2断面和3-3断面C.1-1断面和3-3断面D.3-3断面和4-4断面3.如图所示，孔板上各孔口的大小形状相同，则各孔口的出流量是( )A.Q A>Q BB.Q A=Q BC.Q A<Q BD.不能确定4.并联管道A、B，两管材料、直径相同，长度 B=2 A，两管的水头损失关系为( )A.hfB =hfAB.hfB =2hfAC.hfB =1.41hfAD.hfB =4hfA5.如图所示，水泵的扬程是( )A.z1B.z2C.z1+ z2D.z1+ z2+h w6.在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下，计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是( )A.给定水深h，求底宽bB.给定宽深比β，求水深h与底宽bC.给定最大允许流速［v］max，求水底h与底宽bD.给定水力坡度J，求水深h与底宽b7.断面单位能量e随水深h的变化规律是( )A.e存在极大值B.e存在极小值C.e随h增加而单调增加D.e随h增加而单调减少8.下列各型水面曲线中，表现为上凸型的水面曲线是( )A.M3型B.C3型C.S3型D.H3型9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值，堰可分为( )A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰C.三角堰、梯形堰和矩形堰D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( )A.vlv2B.v lv2C.v lv22D.vlv二、填空题（不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。
水力学例题
例题1：如下图所示，一圆锥体绕自身轴线等速旋转，锥体与固定壁面间的距离为K ，空隙全部被动力粘滞系数为μ的牛顿流体所充满。
当旋转角速度为ω，锥体底部半径为R ，高为H ，求作用于圆锥的阻力矩。
解：M=⎰⎰⎰⎰====Kdhr KdA rKdAr Ku dAr322cos 2πμωαπμωωμμτ=HK Rαπμωcos23而22cos RHH+=α;故：M=2232RHKR+⨯πμω例题2：涵洞进口处，装有与水平线成600倾角而边长为1m 的正方形平板闸门（AB=1m ），求闸门所受静水总压力的大小及作用点。
解：坐标只能建在水面上。
A kp p 807.91807.9=⨯=aB kp p 300.18)231(807.9=+⨯=KNp p P BA 050.14112=⨯⨯+=h h Ay I y y C C C C C D 6.160sin 433.112160sin 433.1160sin 121160sin 03=+=⨯⨯+=+=0=D x矩形和圆形的C y 和C I 值矩形：2hy C =123bhI C =圆形：r y C =44rI C π=例题3：一直立矩形闸门，用三根工字梁支撑，门高及上游水深H 均为3m,把此闸门所受静水压强分布图分为三等份，每根工字梁分别设在这三等份的重心，求三个工字梁的位置？解：设静水压力分布图的面积为A ，则每一等份为A/3mh H A h 3,21313211221=∴⨯==γγ mh H A h 45.2,213232212222=∴⨯==γγm h h h h m h h c 091.22718.0121212=-+==-m Ah J h y c xc c 11.2718.0091.212)718.0(091.2322=⨯+=+=mh H h h m h H c 725.2255.02232=-+==-mAh J h y c xc c 73.2725.212)55.0(725.22333=+=+=mh h h h h h h y m h y 11.22)(31,15.1322121121211=++-+===。
水力学练习题
水力学练习题水力学练习题水力学是研究液体在不同条件下的运动和力学性质的学科。
它在工程领域中有着广泛的应用，涉及到水的供应、排水系统设计、水坝和水电站等方面。
在学习水力学的过程中，练习题是提高理论知识和解决实际问题的有效方法。
本文将通过一些水力学练习题，帮助读者更好地理解和应用水力学的知识。
题目一：流量计算某水厂的进水管道直径为0.5米，流速为2米/秒。
请计算该管道的流量。
解析：流量是单位时间内通过某一横截面的液体体积。
根据流量的定义，我们可以通过以下公式计算流量：Q = A × V其中，Q表示流量，A表示横截面积，V表示流速。
根据题目中的数据，进水管道的直径为0.5米，半径为0.25米。
横截面积可以通过圆的面积公式计算：A = π × r²代入数据，得到横截面积为0.19634954084936207平方米。
流速为2米/秒，代入公式，得到流量：Q = 0.19634954084936207平方米× 2米/秒Q = 0.39269908169872414立方米/秒因此，该管道的流量为0.39269908169872414立方米/秒。
题目二：水头计算某水坝的高度为50米，水面距离坝顶的高度为40米。
请计算水的压力。
解析：水的压力是由于水的重力作用而产生的。
根据水的压力公式，我们可以通过以下公式计算水的压力：P = ρ × g × h其中，P表示压力，ρ表示水的密度，g表示重力加速度，h表示水的高度。
根据题目中的数据，水的高度为40米。
代入公式，我们需要知道水的密度和重力加速度。
水的密度一般取998千克/立方米，重力加速度取9.8米/秒²。
代入公式，得到水的压力：P = 998千克/立方米× 9.8米/秒² × 40米P = 392720帕斯卡因此，水的压力为392720帕斯卡。
题目三：水流速度计算某水流的流量为0.2立方米/秒，管道直径为0.3米。
水力学习题答案第二章
选择题（单选题）2.1静止流体中存在：（a）（a）压应力；（b）压应力和拉应力；（c）压应力和剪应力；（d）压应力、拉应力和剪应力。
2.2相对压强的起算基准是：（c）（a）绝对真空；（b）1个标准大气压；（c）当地大气压；（d）液面压强。
2.3金属压力表的读值是：（b）（a）绝对压强；（b）相对压强；（c）绝对压强加当地大气压；（d）相对压强加当地大气压。
2.4某点的真空度为65000Pa,当地大气压为，该点的绝对压强为：（d）（a）65000Pa；（b）55000Pa；（c）35000Pa；（d）165000Pa。
2.5绝对压强P abs与相对压强p、真空度P V、当地大气压P a之间的关系是：（c））P abs=P+P v ；a b P=P abs+P a ；（c）P V = P a-P abs ；（d）P = P V +P V。
（a2.6在密闭容器上装有U形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为：（c）a P I> P2 > P3 ；（b）P1= P2= P3 ；（c）P1 < P2 < P3 ；（d）P2 < Pl < P3。
2.7用U形水银压差计测量水管内A、B两点的压强差，水银面高差h P=10cm, p A- p B为:(a); ( b); ( c); (d )。
2.8 露天水池，水深 5 m处的相对压强为：(b)(a) 5kPa; (b) 49kPa; (c) 147kPa; (d) 205kPa。
2.9垂直放置的矩形平板挡水，水深3m,静水总压力P的作用点到水面的距离y D为：(c)(a) 1.25m； ( b) 1.5m; (c) 2m; (d) 2.5m。
2.10圆形水桶，顶部及底部用环箍紧，桶内盛满液体，顶箍与底箍所受张力之比为：(a)(a) 1/2 ; ( b); (c) 2; (d) 3。
2.11在液体中潜体所受浮力的大小：(b)(a)与潜体的密度成正比；(b )与液体的密度成正比；(c)与潜体淹没的深度成正比；(d)与液体表面的压强成反比。
水力学习题及答案
水力学习题及答案水力学习题及答案一、选择题1、下列哪个参数不是水动力学的研究对象？ A. 流量 B. 速度 C. 压力 D. 重量2、一根水平放置的管道，两端开口，当一端进水，另一端出水时，其流速与流量之间的关系为？ A. 反比关系 B. 正比关系 C. 不相关 D. 无法确定3、一水坝的形状为抛物线形，其水头高度为30米，底部宽度为50米，则水坝的顶部的宽度为？ A. 10米 B. 20米 C. 30米 D. 40米4、在没有特殊说明的情况下，通常情况下，所说的水密度是指？ A. 在4摄氏度时的密度 B. 在100摄氏度时的密度 C. 在常温常压下的密度 D. 在海平面的平均密度二、简答题5、请简述水动力学的基本研究方法和主要应用领域。
51、请描述层流和湍流的定义，并解释它们在流体运动中的区别。
511、请阐述水头损失的物理意义和计算方法。
5111、对于一个给定的管径和流速，如何计算管道的流量？请给出计算公式并解释每个公式的物理意义。
三、综合题9、通过数值模拟方法研究流体运动时，有哪些可能遇到的困难和挑战？如何解决这些困难和挑战？91、假设在一个直径为1米的管道中流动的水，其平均流速为1米/秒。
请计算该管道的流量。
再假设在该管道的入口处加入一个水泵，使得管道内的流速增加到2米/秒，请问流量是否会翻倍？为什么？答案：一、选择题1、D。
水动力学主要研究的是流体（包括水）的运动状态和规律，不涉及物体的重量。
因此，重量不是水动力学的研究对象。
2、B。
根据伯努利定理，在不可压缩的稳定流场中，流速与流量成正比。
因此，流速与流量之间存在正比关系。
3、A。
根据抛物线的几何性质，抛物线的顶点位于其对称轴上。
因此，水坝顶部的宽度为底部的1/2，即25米。
又因为题目中给出的底部宽度为50米，所以水坝顶部的宽度为10米。
因此，答案为A。
4、C。
在工程应用中，通常所说的水密度是指常温常压下的密度。
因此，答案为C。
二、简答题5、水动力学的基本研究方法是基于物理学和数学的流体动力学理论和实验方法，研究流体运动的规律和特性。
水力学试卷2及答案
水力学试卷(2)一、填空题（30分，每空1分）1. 液体的主要物理性质为（）、（）、（）、（）、（）、（）。
2. 所谓理想液体就是把水看作绝对（）、（）、（）、（）的连续介质。
3. 作用在液体上的两大力为（）、（）。
4. 现阶段水力学的科学试验主要有三种方式（）、（）、（）。
5. 静止液体中压强的两种计算基准为（）、（）。
6. 描述液体运动的两种方法为（）和（）。
7. 根据下游水深和跃后水深的关系，可将水跃分为（）、（）、（）。
8. 明渠恒定非均匀流的三种流态为（）、（）、（）。
9. 两个流动系统的相似，可以用（）、（）、（）来描述。
10.水流模型的类型包括（）和（）两种。
二、判断（每空1分，共10分）1．要用实际方法解决一个水力学问题，应首先用理论方法确定出各变量之间的关系式，然后进一步通过模型试验确定出问题的完整表达式。
（）2．在水力学上，毕托管用来测流量，而文丘里用来测流速。
（）3．明渠水力最优断面是按流体力学原理定义的，在工程上不一定最优。
（）4．液体运动的两种型态是层流和急流，二者依据下临界雷诺数来判别。
（）5．孔口淹没出流时，孔口淹没越深，其出流的流速和流量就越大。
（）6．单项力相似准则中两个独立的准则包括重力和惯性力为主要作用力时的弗劳德准则和粘性力和惯性力为主要作用力时的雷诺准则。
（）7．测压管水头线（水面线）沿程不可能上升。
（）8．明渠均匀流一定是恒定流。
（）9．工程上通常按照堰坎厚度与堰顶水头的比值大小和水流的特征，将堰流分为薄壁堰流、窄深堰流和宽顶堰流。
（）10．渗流系数是反映土壤渗流特性的一个综合指标，它的量纲为LT －1 。
（）三、简答题（每题5分，共20分）1．什么是水力学？2．明渠均匀流的水力特性及产生的条件？3．何为有压管路中的水击？水击的类型有哪些？4．何为断面比能？它的表达式及与液体运动的总机械能的区别是什么？四、计算题（共40分）1．一封闭水箱（如图1 所示）自由表面上气体压强p 0 =25kN/m 2 ，h 1 =5m，h 2 ＝2m。
水力学1-7章习题
第1章绪论一、选择题1．按连续介质的概念，流体质点是指（）A .流体的分子； B. 流体内的固体颗粒；C . 无大小的几何点；D. 几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
2．作用在流体的质量力包括（）A. 压力；B. 摩擦力；C. 重力；D. 惯性力。
3．单位质量力的国际单位是：（）A . N ；B. m/s；C. N/kg；D. m/s2。
4．与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是（）Ａ. 切应力和压强； B. 切应力和剪切变形速率；C. 切应力和剪切变形。
5．水的粘性随温度的升高而（）A . 增大；B. 减小；C. 不变；D，无关。
6．气体的粘性随温度的升高而（）A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变；D，无关。
7．流体的运动粘度υ的国际单位是（）Ａ. m2/s ；B. N/m2；C. kg/m ；D. N·s/ｍ28．理想流体的特征是（）Ａ. 粘度是常数；B. 不可压缩；C. 无粘性； D. 符合pV=RT。
9．当水的压强增加１个大气压时，水的密度增大约为（）Ａ. 200001；Ｂ. 100001；Ｃ. 40001。
10．水力学中，单位质量力是指作用在（）Ａ. 单位面积液体上的质量力；Ｂ. 单位体积液体上的质量力；Ｃ. 单位质量液体上的质量力；Ｄ. 单位重量液体上的质量力。
11．以下关于流体粘性的说法中不正确的是（）Ａ. 粘性是流体的固有属性；Ｂ. 粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度Ｃ. 流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用；Ｄ. 流体的粘性随温度的升高而增大。
12．已知液体中的流速分布µ－y Ａ.τ＝０；Ｂ.τ＝常数； Ｃ. τ＝ky 13 Ａ. 液体微团比液体质点大；Ｂ. Ｃ. 14．液体的汽化压强随温度升高而（ Ａ. 增大； Ｂ. 减小；Ｃ. 不变；15．水力学研究中，为简化分析推理， Ａ. 牛顿液体模型； Ｂ. 体模型；Ｅ. 连续介质模型。
水力学典型例题2
−
F2
H2
3 sin α
所以
l0
=
F1H 1 − F2 H 2
3P sin α
= 140346 × 4.5 − 43316 × 2.5 3 × 97030 × 0.707
= 2.54 m
这就是作用在闸门上的总压力的作用点距闸门下端的距离。
【例5】如图，涵洞进口装有一圆形平板闸门，闸门平面 与 水 平 面 成 60º ， 铰 接 于 B 点 并 可 绕 B 点 转 动 ， 门 的 直 径 d=1m，门的中心位于上游水面下4m，门重G=980N。当门后 无水时，求从A处将门吊起所需的力T。
[例4]如图所示，一矩形闸门两面受到水的压力，左边水
深 H1 = 4.5m，右边水深 H2 = 2.5m ，闸门与水面成 α = 450倾 斜角。假设闸门的宽度 b = 1m，试求作用在闸门上的总压力 及其作用点。
[解]作用在闸门上的总压力系左右两边液体总压力之差，
即 F = F1 − F2
因此
l1 P
2 × 0.707
2 × 0.707
= 140346 − 43316 = 97030 Ν
由于矩形平面压力中心坐标
yD
=
yc +
Jc yc A
=
L + b L3 12 2 ( L 2 ) bL
=
2L 3
根据合力矩定理，对通过O点垂直于图面的轴取矩，得
FI 0
=
F1
l1 3
−
P2
l2 3
=
F1
H1
3 sin α
B到G的垂直距离
y = d × cos 60° = 0.25m
2
根据理论力学平衡理论
水力学模拟题及答案【范本模板】
水力学（二）模拟试题一判断题：（20分)1.液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长度减少的。
( )2.只要是平面液流即二元流，流函数都存在。
（）3.在落水的过程中，同一水位情况下，非恒定流的水面坡度比恒定流时小，因而其流量亦小。
（）4。
渗流模型中、过水断面上各点渗流流速的大小都一样，任一点的渗流流速将与断面平均流速相等。
( ）5。
正坡明槽的浸润线只有两种形式，且存在于a、c两区。
（）6。
平面势流的流函数与流速势函数一样是一个非调和函数。
（）7.边界层内的液流型态只能是紊流。
（）8。
平面势流流网就是流线和等势线正交构成的网状图形。
（）9。
达西公式与杜比公式都表明:在过水断面上各点的惨流流速都与断面平均流速相等。
（ )10。
在非恒定流情况下，过水断面上的水面坡度、流速、流量水位的最大值并不在同一时刻出现。
( ）二填空题: (20分）1.流场中，各运动要素的分析方法常在流场中任取一个微小平行六面体来研究，那么微小平行六面体最普遍的运动形式有： , ， , ，四种。
2.土的渗透恃性由：，二方面决定。
3。
水击类型有: ，两类.4.泄水建筑物下游衔接与消能措施主要有，，三种.5.构成液体对所绕物体的阻力的两部分是: ，。
6.从理论上看,探索液体运动基本规律的两种不同的途径是: ，。
7。
在明渠恒定渐变流的能量方程式:J= J W+J V +J f 中，J V的物理意义是： .8。
在水力学中，拉普拉斯方程解法最常用的有：，，复变函数法，数值解法等.9.加大下游水深的工程措施主要有：，使下游形成消能池；，使坎前形成消能池.三计算题1(15分）.已知液体作平面流动的流场为：u x = y2–x2+2xu y = 2xy–2y试问：①此流动是否存在流函数ψ，如存在，试求之;②此流动是否存在速度势φ，如存在，试求之。
2（15分).某分洪闸,底坎为曲线型低堰．泄洪单宽流量q=11m2/s，上下游堰高相等为2米，下游水深h t=3米，堰前较远处液面到堰顶的高度为5米，若取ø=0.903，试判断水跃形式,并建议下游衔接的形式。
水力学练习题
水力学练习题水力学是研究液体运动规律及其与固体边界相互作用的科学，以下是一些水力学练习题，供学习者练习：1. 静水压力计算某容器底部受到的静水压力为2.4×10^5 Pa，求该容器底部的深度。
2. 伯努利方程应用在一水平管道中，水的流速从2 m/s增加到4 m/s，假设管道的横截面积保持不变，求水的压强变化。
3. 流速和流量的计算已知一河流的横截面积为50 m²，流速为1.5 m/s，求该河流的流量。
4. 雷诺数的计算某管道内水流的直径为0.2 m，流速为2 m/s，水的密度为1000kg/m³，动力粘度为0.001 Pa·s，求该水流的雷诺数。
5. 临界雷诺数的判断给定一管道内水流的雷诺数为2000，判断该水流是层流还是湍流。
6. 水头损失计算在一长为100 m，直径为0.5 m的管道中，水以2 m/s的速度流动，求沿程水头损失。
7. 孔口出流问题一个圆形孔口的直径为0.1 m，水从孔口自由出流，求出流速度和出流量。
8. 明渠流的计算某明渠的底部宽度为2 m，水深为1 m，流速为1 m/s，求明渠的流量和水力半径。
9. 水跃现象分析在一宽为4 m的矩形渠道中，水从上游以2 m/s的速度流入，下游水深为0.5 m，分析是否会产生水跃，并计算水跃的位置。
10. 水力梯度线和能量梯度线在一倾斜的管道中，水流速度从上游的1 m/s增加到下游的2 m/s，求水力梯度线和能量梯度线的变化。
11. 水轮机效率计算已知一水轮机的输入功率为100 kW，输出功率为80 kW，求该水轮机的效率。
12. 泵的扬程计算某泵的流量为50 m³/h，功率为15 kW，求该泵的扬程。
13. 波浪理论应用在一开放海域，波浪高度为 2 m，周期为10 s，求该波浪的波长。
14. 潮汐能计算某海域的潮汐高度差为5 m，平均流速为1 m/s，求该海域的潮汐能。
15. 流体静力学平衡问题一圆柱形容器内装满水，水的深度为3 m，求容器底部的静水压力。
水力学习题第二章
2-3 已知：m 3.21=∇，m 2.12=∇，m 5.23=∇， m 4.14=∇，m 5.35=∇，大气压强为kPa p a 98= 求：0p解：由等压面2∇处有)(212∇-∇+=g p p H a ρ由3∇处等压面)(2332∇-∇+=g p p ρ由4∇处等压面)(4334∇-∇+=g p p H ρ 4∇相对容器液面)(4504∇-∇+=g p p ρ依次代入)()()(454334540∇-∇-∇-∇+=∇-∇-=g g p g p p H ρρρ )]()[()(4523432∇-∇+∇-∇-∇-∇+=g g p H ρρ)]()[()]()[(452343210∇-∇+∇-∇-∇-∇+∇-∇+=g g p H ρρ)]}4.15.3()2.15.2[(10)]4.15.2()2.13.2[(106.13{8.91098333-+---+-⨯+⨯= kPa 9.35710)9.25998(3=⨯+=2-14 已知m b 2=，m h 3=，m R 2= 求：（1）x P 和作用线位置；（2）z P 和作用线位置。
解：（1）用图解法求x PP x =[]ρghρg(h+r)rhr===156.8kN方向：水平向右。
作用线位置为压强图形心位置，梯形形心公式为距底部距离距水面距离（2）用压力体求3mkN gV P z 144.17928.18108.93=⨯⨯==ρ方向：垂直向上。
圆弧面体积的形心公式mr x D 849.014.338232sin223sin 21=⨯=⨯⨯==ππαααr1D x矩形体积距闸门圆心为根据对同点之矩的合力矩等于分力矩之和。
求得圆心距为PzPxα=48.8°0.948m求得总力作用线角度 tgα 求得2-15 已知：h=1m ，H=3m ；求：闸门打开的转动轴位置。
解：（图解法）总力作用中心距底部距水面答：转轴应安装于水面2.8m 以下。
水力学典型例题
典型例题【例1】两个平行固定边壁间距为25mm，中间为粘滞系数为μ=0.7Pa·s的油，有一的平板（该平板厚1mm），在距一个边壁4mm的距离处以的速度拖行。
设平板与边壁完全平行，并假设平板两边都系线性流速分布，求拖行平板的力。
【解】由牛顿内摩擦定律，内摩擦力平板两边的流速分布为线性，则平板两边的速度梯度分别为所以由于平板以匀速拖行，因此拖行平板的力F与内摩擦力相等，即：【例2】下图为一溢流坝上的弧形闸门。
已知：R＝10m，闸门宽b=8m，。
求作用在该弧形闸门上的静水总压力的大小和方向。
【解】（1）水平分力铅直投影面如图，，方向向右。
（2）铅直分力压力体如图abcde，A cde=扇形面积ode－三角形面积ocd＝＝4.52m2，方向向上。
（3）总压力（4）作用力的方向合力指向曲面，其作用线与水平方向的夹角【例3】如图溢流坝，上游断面水深h 1=1.5m ，下游断面水深h 2=0.6m ，略去水头损失；求水流对2m 坝宽（垂直纸面）的水平作用力。
注：上、下游河床为平底，河床摩擦力不计，为方便计算取ρ=1000kg/m 3，g=10m/s 2。
【解】以1-1与2-2断面及沿坝面（包括上下游部分河床边界）与水流自由表面所围成的空间作为控制体，并取沿水流方向为x 正向。
（1）求上、下游断面的流速以河床为基准面，对1-1与2-2断面写能量方程式因为 p1 = p2 = p ， α，1α=2α=1，于是（a ）由连续方程得（b）=1.5m ，代入式（a）和（b）将hν=1.83 m/s ，可求得（2）求1-1断面和2-2断面的动水压力（3）计算过水断面的流量（4）沿x方向写动量方程式令坝面对水体的反作用力在水平方向的分力为R，方向向左。
沿x方向的动量方程为所以坝面对水体的反作用力R的方向与所设的方向相同。
水流对坝面的作用力与R大小相等，方向相反。
水力学习题集
水力学模拟题（一）1.下列物理量中，有量纲的数为（）a)A．佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数λb)C．渗流系数k D. 堰流流量系数m2.缓坡明渠中的均匀流是（）a)A．缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流3.管流的负压区是指测压管水头线（）A在基准面以下的部分 B. 在下游自由水面以下的部分C．在管轴线以下的部分 D. 在基准面以上的部分4.有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但底坡i1>i2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（）A．h1>h2 B. h1<h2 C. h1=h2 D. 无法确定5.对于并联长管道，每根管道的（）相等。
A．流量 B. 切应力 C. 沿程水头损失 D. 水力坡度6.平衡液体的等压面必为（）A．水平面 B. 斜平面 C. 旋转抛物面 D. 与质量力正交的面7.理想液体恒定有势流动，当质量力只有重力时，（）A整个流场内各点的总水头)z+u+γ相等p/(2g2/B只有位于同一流线上的点，总水头)z+p+γ相等/2/(2guC沿流线总水头)2/+γ沿程减小pz+/(2guD沿流线总水头)z+p+γ沿程增加/2/(2gu8.有一溢流堰，堰顶厚度为2m，堰上水头为2m，则该堰流属于（）A．薄壁堰流 B. 宽顶堰流 C. 实用堰流 D. 明渠水流9.同一管道中，当流速不变，温度上升时，则雷诺数（）A．增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定10.一段直径不变管道的流速从2m/s增加到4m/s时，在水流都处于紊流粗糙区时，沿程水损失是原来的（）倍A．1 B.2 C. 2 D. 41．有一明渠均匀流，通过流量sm=，底坡0004553Q/i，则其流量模数K= ..0=2．水泵进口真空计的读数为2KNp k=，则该处的相对压强水头为m5./24m3．矩形断面渠道，水深h=1m，单宽流量s13=,则该水流的佛汝德数Fr= 。
水力学习题集
水力学习题集一、流量计算题1.计算一个圆形管道的流量，已知管径为10cm，水速为2m/s。
计算结果保留两位小数。
2.计算一个矩形开放槽的流量，已知槽的宽度为1m，深度为0.5m，水速为1.5m/s。
计算结果保留两位小数。
3.计算一个圆形喷嘴的流量，已知喷嘴的直径为5cm，喷嘴的速度为10m/s。
计算结果保留两位小数。
二、压力计算题1.计算一个容器内的压力，已知容器的高度为2m，距离底部0.5m处的压力为300Pa。
计算结果保留两位小数。
2.计算一个水泵升水到10m高度需要的压力，已知水的密度为1000kg/m^3。
计算结果保留两位小数。
3.计算一个水塔底部的压力，已知水塔的高度为20m，水塔底部的密度为1000kg/m^3。
计算结果保留两位小数。
三、水力计算题1.计算一个水力机械的功率，已知水的流量为10m^3/s，水的高度差为100m。
计算结果保留两位小数。
2.计算一个水电站的发电量，已知水流经发电机的功率为2000kW，水的流量为100m^3/s，发电的时间为10小时。
计算结果保留两位小数。
3.计算一个喷泉的射高，已知喷泉的流量为10m^3/s，喷泉的流速为20m/s。
计算结果保留两位小数。
四、水力参数题1.计算一个水泵的效率，已知输入功率为1000W，输出功率为800W。
计算结果保留两位小数。
2.计算一个水力机械的效率，已知输出功率为400kW，输入功率为500kW。
计算结果保留两位小数。
3.计算一个水泵的扬程，已知输入功率为800W，效率为0.8，流量为0.2m^3/s。
计算结果保留两位小数。
以上是关于水力学习题集的一些例题，通过这些题目的计算，可以帮助大家更好地理解和运用水力学的知识。
希望能对大家的学习有所帮助！。
武大水力学习题第2章 水静力学
第二章水静力学1、相对压强必为正值。
( )2、图示为一盛水容器。
当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。
( )3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。
( )4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。
( )5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。
则该平面上的静水总压力P=ρgy D A sinα。
(y D为压力中心D的坐标，ρ为水的密度，A 为斜面面积) （）6、图示为二块置于不同液体中的矩形平板，它们的宽度b，长度L及倾角α均相等，则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。
( )7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。
( )8、静水压强仅是由质量力引起的。
( )9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B，并安装一 U 形水银压差计，如图所示。
由于A、B 两点静水压强不等，水银液面一定会显示出∆h 的差值。
( )10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。
( )11、选择下列正确的等压面: ( )(1) A − A (2) B − B (3) C − C (4) D − D12、压力中心是( )(1) 淹没面积的中心； (2) 压力体的中心；(3) 总压力的作用点；(4) 受压面的形心。
13、平衡液体中的等压面必为( )(1) 水平面； (2) 斜平面； (3) 旋转抛物面； (4) 与质量力相正交的面。
14、图示四个容器内的水深均为H，则容器底面静水压强最大的是( )(1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。
15、欧拉液体平衡微分方程 ( )(1) 只适用于静止液体； (2) 只适用于相对平衡液体；(3) 不适用于理想液体； (4) 理想液体和实际液体均适用。
16、容器中盛有两种不同重度的静止液体，如图所示，作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应为 ( )(1) a (2) b (3) c (4) d17、液体某点的绝对压强为 58 kP a，则该点的相对压强为 ( )(1) 159.3 kP a； (2) 43.3 kP a； (3) -58 kP a (4) -43.3 kP a。
工程水力学基础例题
45sin 3sin 311α闸门右侧水压力：kN b h gh P 74.27145sin 228.9100021sin 21222=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=αρ 作用点：m h h 943.045sin 32sin 32'2===α 总压力大小：kN P P P 67.3474.2741.6221=-=-=对B 点取矩：'D '22'11Ph h P h P =-'D 67.34943.074.27414.141.62h =⨯-⨯m h 79.1'D =作用在闸门上的总压力的作用点距离闸门下端的距离是1.79m 。
2. 一弧形闸门如图所示，闸门宽度b=1m ，圆心角φ=45°，水头h=3m 。
求水对闸门的静水总压力及方向。
[解] 水平分力：kN b h h g A gh F x c px 145.4432.381.910002=⨯⨯⨯=⋅⨯==ρρ压力体体积：322221629.1)45sin 3(8]321)345sin 3(3[)45sin (8]21)45sin ([b m h b h h hh V =-⨯+-⨯=-+-=ππ 铅垂分力：kN gV F pz 41.111629.181.91000=⨯⨯==ρ合力：kN F F F pz px p 595.4541.11145.442222=+=+=方向：5.14145.4441.11arctanarctan===pxpz F F θ3. 图示管路由两根不同直径的管子与一渐变连接管组成。
已知d A =200mm ，d B =400mm ，A 点相对压强P A =68.6kPa ，B 点相对压强P B =39.2kPa ，B 点的断面平均流速v B =1m/s ，A 、B 两点高差△z=1.2m 。
试判断流动方向，并计算两断面间的水头损失hw 。
[解] B B A A v d v d 2244ππ=s m v d d v B A B A /41)200400(222=⨯==∴假定流动方向为A →B ，则根据伯努利方程w BB B B A A A A h gv g p z g v g p z +++=++2222αραρ其中z z z A B ∆=-，取0.1≈=B A ααz gv v g p p h BA B A w ∆--+-=∴222ρ2.1807.92149807392006860022-⨯-+-=056.2>=m故假定正确。
水力学典型例题2
2 × 0.707
2 × 0.707
= 140346 − 43316 = 97030 Ν
由于矩形平面压力中心坐标
yD
=
yc +
Jc yc A
=
L + b L3 12 2 ( L 2 ) bL
=
2L 3
根据合力矩定理，对通过O点垂直于图面的轴取矩，得
FI 0
=
F1
l1 3
−
P2l2 3Fra bibliotek=F1
H1
3 sin α
[例4]如图所示，一矩形闸门两面受到水的压力，左边水
深 H1 = 4.5m，右边水深 H2 = 2.5m ，闸门与水面成 α = 450倾 斜角。假设闸门的宽度 b = 1m，试求作用在闸门上的总压力 及其作用点。
[解]作用在闸门上的总压力系左右两边液体总压力之差，
即 F = F1 − F2
因此
l1 P
−
F2
H2
3 sin α
所以
l0
=
F1H 1 − F2 H 2
3P sin α
= 140346 × 4.5 − 43316 × 2.5 3 × 97030 × 0.707
= 2.54 m
这就是作用在闸门上的总压力的作用点距闸门下端的距离。
【例5】如图，涵洞进口装有一圆形平板闸门，闸门平面 与 水 平 面 成 60º ， 铰 接 于 B 点 并 可 绕 B 点 转 动 ， 门 的 直 径 d=1m，门的中心位于上游水面下4m，门重G=980N。当门后 无水时，求从A处将门吊起所需的力T。
H c1
=
H1 2
, A1
=b
l1
= b H1
水力学习题2
复 习 思 考 题3-1 图 3－45中1、2、3、4各点压强由大到小的排列顺序是________。
A ．1、2、3、4B ．4、3、2、1C ．1、3、2、4D ．4、2、3、13-2 如图 3－46所示水池剖面，如果水深保持不变，当池壁与水平面的夹角α减小时，以下关于形心压强和静水总压力的正确结论是_________。
A ． 两者都增大B ． 两者都不变C ． 前者不变后者增大D ． 前者增大后者不变 3-3 如图 3－47方形容器的侧面积为S ，密度213ρρ=，H 2＝H 1。
侧面所受到的静水总压力等于_________。
A ．11gH S ρB ． 1.511gH S ρC ． 211gH S ρD ． 2.511gH S ρ3-4 如图 3－48，已知压力表读数为9．8kPa ，圆柱形压力容器侧面所受的静水总压力等于_________。
A ． 7.0kNB ． 11.5kNC ． 15.9kND ． 19.4kN3-5 如图 3－49所示容器中，有密度不同的两种液体，2点位于分界面上，正确的结论是图 3－46 图 3－48_________。
A ． p 2＝p 1+ρ1g(z l —z 2)B ． p 3＝p 2+ρ2g(z l —z 3)C ． 两式都不对D ． 两式都对 3-6 如图 3－50所示的压强分布图中_________。
A ． 没有错误B ． 一个有错C ． 两个有错D ． 都有错3-7 如图 3－51在矩形闸板离底部四分之一处安装转动轴，水位符合条件_________时，闸板会自动打开。
A ． 超过三分之二板高B ． 超过四分之三板高C ． 超过二分之一板高D ． 超过四分之一板高3-8 如图 3－52圆弧形闸门改为平板闸门，假设闸门的重量和重心不变化，开启闸门的拉力将会_________。
A ． 保持不变B ． 增大C ． 减小D ． 随着水位的不同，可能增大，也可能减小3-9 如图3－53桌面上三个容器，容器中水深相等，底面积相等(容器自重不计．但容器中水体积不相等。
水力学第二章 水静力学习题
dp Xdx Ydy Zdz X a x Y 0 Z g
在自由液面上
dp 0
代入上式
第二章 水静力学
ax dx gdz 0
所以
ax dz dx g
p p0 ax x gz 按相对压强计算，在自由液面上 p0 pa p a x x gz z 2m 点A的坐标 x 1.5m
α
a
c
D
解：⑴、求总压力
P hc A
1 2 1 a d sin d 2 4
1 0 1 9800 1 0.5 sin 60 3.14 0.52 2 4
2082 N
⑵ 由测压管测得：
………..①
p2 pa 2 h2 ………….②
………….③
p1 pa1 h1
⑶ 由直立煤气管中 p1 与 p2 关系可求得 g ：
p1 p2 g H
p1 p2 g H
…………..④
将①②③式代入④式， 移项后得：
h2 h1 g a =12.65 N / m3 9800 N / m3 0.115 0.1 20 H
h
B
D
p
压强分布图
h
总压力的作用线通过压强分布图形体积的形心，压向被作用平面。 对于矩形平板，静水总压力的作用点可由三角形压强分布图形面 积的形心定出。
§2-6作用在平面上的静水总压力 试求作用在关闭着的池壁圆 例：
形放水闸门上静水总压力和作用 点的位置。 已知闸门直径d=0.5m，距离a=1.0m ，闸门与自由水面间的倾斜角α=600 ，水为淡水。 hc
水力学例题
第1章 绪论例1：已知油品的相对密度为0.85，求其重度。
解：3/980085.085.0m N ⨯=⇒=γδ例2：当压强增加5×104Pa 时，某种液体的密度增长0.02%，求该液体的弹性系数。
解：0=+=⇒=dV Vd dM V M ρρρρρd dV V -= Padp d dp V E p 84105.2105%02.0111⨯=⨯⨯==-==ρρβ例3：已知：A ＝1200cm 2，V ＝0.5m/sμ1＝0.142Pa.s ，h 1＝1.0mm μ2＝0.235Pa.s ，h 2＝1.4mm 求：平板上所受的内摩擦力F绘制：平板间流体的流速分布图及应力分布图 解：（前提条件：牛顿流体、层流运动）dy du μτ= ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⇒2221110h u h u V μτμτ 因为 τ1＝τ2 所以sm h h Vh u h uh u V /23.02112212211=+=⇒=-μμμμμN h uV A F 6.411=-==μτ第2章 水静力学例1：如图，汽车上有一长方形水箱，高H ＝1.2m ，长L ＝4m ，水箱顶盖中心有一供加水用的通大气压孔，试计算当汽车以加速度为3m/s 2向前行驶时，水箱底面上前后两点A 、B 的静压强（装满水）。
解：分析：水箱处于顶盖封闭状态，当加速时，液面不变化，但由于惯性力而引起的液体内部压力分布规律不变，等压面仍为一倾斜平面，符合0=+s gz ax 等压面与x 轴方向之间的夹角g a tg =θPaL tg H h p A A 177552=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+==θγγPaL tg H h p B B 57602=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-==θγγ例2：（1）装满液体容器在顶盖中心处开口的相对平衡分析：容器内液体虽然借离心惯性力向外甩，但由于受容器顶限制，液面并不能形成旋转抛物面，但内部压强分布规律不变：Cz gr p +-⋅=)2(22ωγ利用边界条件：r ＝0，z ＝0时，p ＝0作用于顶盖上的压强：g r p 222ωγ=（表压）（2）装满液体容器在顶盖边缘处开口的相对平衡压强分布规律：Cz gr p +-⋅=)2(22ωγ边缘A 、B 处：r ＝R ，z ＝0，p ＝0g R C 222ωγ-=作用于顶盖上的压强：()2222r R gp --=ωγ例3：已知：r 1，r 2，Δh求：ω0 解：212120=-s z gr ω （1）222220=-s z gr ω （2）因为 h z z s s ∆==21所以212202r r h g -∆=ω例4已知：一圆柱形容器，直径D ＝1.2m ，完全充满水，顶盖上在r 0＝0.43m 处开一小孔，敞开测压管中的水位a ＝0.5m ，问此容器绕其立轴旋转的转速n 多大时，顶盖所受的静水总压力为零？已知：D ＝1.2m ，r 0＝0.43m ，a ＝0.5m 求：n解：据公式 )(Z d z Y d y X d x dp ++=ρ 坐标如图，则 x X 2ω=，y Y 2ω=，g Z -= 代入上式积分：C z gr p +-⋅=)2(22ωγ （*）由题意条件，在A 点处：r ＝r 0，z ＝0，p ＝γa 则 C gr a +-⋅=)02(202ωγγ所以 )2(202gr a C ωγ-⋅=所以 )2()2(20222gr a z gr p ωγωγ-⋅+-⋅= 当z ＝0时： )2(220222gr a gr p ωγωγ-⋅+=它是一旋转抛物方程：盖板上静压强沿径向按半径的二次方增长。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 2
因此
压力中心D到B的距离 Jc d Yc + L = Yc + Yc A 2
0 .5 4 π 4 + 0 .5 = H c (π × 0.52 ) sin 60° = 0.51m x = d × cos 60° = 0.5m B到T的垂直距离
d y = × cos 60° = 0.25m B到G的垂直距离 2 根据理论力学平衡理论
【例5】如图，涵洞进口装有一圆形平板闸门，闸门平面 与水平面成60，铰接于B点并可绕B点转动，门的直径 d=1m，门的中心位于上游水面下4m，门重G=980N。当门后 无水时，求从A处将门吊起所需的力T。
α
解：闸门所受水的总压力 P=γhcAx=9.8×4×π×0.5×0.5×sin60=26.66kN
H1 H1 , A1 = b l1 = b ; H c1 = 2 sin α H2 H2 H c2 = 。 , A2 = b l2 = b 2 sin α
H1
P P l0 l 1 1 3
l1
P2
α
H2
l2
Байду номын сангаас
l2 3
所以
9800 × 1 × 4 .5 2 9800 × 1 × 2 .5 2 = 2 × 0 .707 2 × 0 .707 = 140346 43316 = 97030 Ν 由于矩形平面压力中心坐标 Jc 2 L b L 3 12 yD = yc + = + = L 2 ( L 2 ) bL 3 yc A
ρgbH12 ρgbH 22 F = ρghc1 A1 ρghc 2 A2 = 2 sin α 2 sin α
根据合力矩定理，对通过O点垂直于图面的轴取矩，得 l l H1 H2 FI 0 = F1 1 P2 2 = F1 F2 3 3 3 sin α 3 sin α 所以 F1 H 1 F2 H 2 140346 × 4 .5 43316 × 2 .5 l0 = = 2 .54 m = 3 P sin α 3 × 97030 × 0 .707 这就是作用在闸门上的总压力的作用点距闸门下端的距离。
∑M
A
= PL + Gy Tx = 0
PL + Gy = 27.9kN T= x